книги из ГПНТБ / Плаксионов Н.П. Судовые турбинные установки учебник

При повышении уровня в конденсаторе 3 клапан 6 открывается так, что сообщает между собой трубопроводы 7 и 5. Часть воды из конденса­ тора переводится на расширительную цистерну 2, уровень в конденса­ торе восстанавливается. При понижении уровня в конденсаторе кла­ пан 6 сообщает между собой трубопроводы 5 и 4, в результате чего до­ бавляется в конденсатор вода из расширительной цистерны.

При нормальном уровне в конденсаторе на установившемся режиме клапан 6 разобщает трубы 4, 7 и 5; при этом производительности

конденсаторного 9 и питательного 13 насосов равны между собой и определяются положением питательного клапана 14, установленного на магистрали 8. Через клапан 14 питательная вода, предварительно нагретая в подогревателе 11, подается в котел 1.

В связи с утечкой воды и пара из системы уровень в конденсаторе понижается. Это понижение восполняет регулирующий клапан 6, который устанавливают в такое положение, чтобы из расширительной цистерны 2 по трубам 5 я 4 в конденсатор постоянно направлялась во­ да в количестве, равном величине утечек из системы. Регулирующим клапаном 6 управляют автоматически или вручную. Прокачку охлади­ теля эжекторов 10 на малых нагрузках установки осуществляют от­ крытием рециркуляционного клапана 12.

Регулятор с пневматическим усилением (рис. 134) применяют для поддержания уровня во вспомогательном конденсаторе на судах типа «Сергей Боткин».

Регулирующий клапан 8 — трехходовой золотникового типа; клапан на штоке 4 при среднем положении открывает приблизительно наполовину одновременно верхние и нижние окна, сообщая между со­ бой патрубки 5, 6 и 7. Патрубок 7 соединен с напорной магистралью вспомогательного конденсатного насоса 10, идущей через охладитель эжекторов 9, патрубок 6 связан с теплым ящиком; патрубок 5спомо-

151

понизится, поплавок 11 опустится и через рычажную систему заставит подняться воздушный усилительный золотник 2. Золотник сообщает верхнюю полость пневматического сервомотора 1 с напорной воздуш­ ной линией, идущей от баллона со сжатым воздухом, а нижнюю по­ лость — с атмосферой. Поршень сервомотора опустится, передаст свое движение через шток 4 на клапан 13, который уменьшит открытие окон, сообщающих патрубки 5 и 7. Расход конденсата на цистерну сбора

Рис. 135. Изодромный регулятор уровня з конденсаторе

конденсата уменьшится, величина рециркуляции конденсата возрас­ тет, уровень во вспомогательном конденсаторе восстановится.

При движении вниз поршень сервомотора через рычажную обрат­ ную связь 3 опускает воздушный золотник 2, возвращая его к средне­ му положению, при котором полости сервомотора отключаются от на­ порной воздушной линии и от атмосферы. Сервомотор останавливается

ности, они нашли применение на судах типа «Ленинский комсомол»,

клапан может быть расположен на большом расстоянии от измеритель­

152

также перемещается, возвращая посредством пружины обратной свя­ зи 7 заслонку реле к среднему положению и оказывая тем самым на сервомотор стабилизирующее действие.

При остановке сервомотора нулевая пружина 6 возвращает поршень изодрома 3, рычаг 8 и пружину обратной связи 7 в среднее положение, чем обеспечивается поддержание постоянного уровня на всех устано­ вившихся режимах. Время возврата поршня определяется величиной

клапанов 5, включающих обратную связь. Поршень уплотнен резино­

в себя главный и вспомогательный конденсаторы, деаэратор, конден­ сатные насосы главного и вспомогательного конденсаторов, охладите­ ли эжекторов и других теплообменных аппаратов. Кроме того, необ­ ходимо регулирование не только уровня, но и температуры конден­ сата, протекающего через теплообменные аппараты.

В качестве примера на рис. 136 показана схема комплексного регу­ лирования коиденсатнон установки, применяемой на судах типа «Ленинский комсомол».

Схема, построенная на регулирующей аппаратуре с гидравличес­ ким усилением, выполняет следующие задачи:

поддерживает постоянный уровень воды в главном и вспомогатель­ ном конденсаторах, а также в деаэраторе на всех режимах;

обеспечивает восполнение утечек воды и пара добавочным питанием от испарительной установки;

обеспечивает наиболее экономичным способом прокачку охладите­ лей эжекторов конденсатом на всех режимах;

поддерживает нормальную температуру конденсата за теплообменными аппаратами.

В главном конденсаторе 6 уровень конденсата поддерживают пу­ тем дроссельного регулирования и изменения величины рециркуля­ ции конденсата. Конденсатный насос 5 из сборника главного конденса­ тора прокачивает конденсат через регулирующий дроссельный клапан 20 регулятора 22, далее через охладитель 17 главного эжек­ тора, конденсатор 16 испарительной установки, охладитель 15 эжек-

153

Рис. 136. Комплексное регулирование конденсатной установки

В случае снижения нагрузки конденсатора регулятор посредством сервомотора уменьшает открытие дроссельного клапана. При дости­ жении нормальной нагрузки и дальнейшем ее снижении дроссельный клапан, благодаря наличию специальных цилиндрических поясков на профильной части плунжера, остается приоткрытым и не изменяет своего проходного сечения, а клапан 21 рециркуляции начинает откры­ ваться, сохраняя расход конденсата через охладитель 17 главного эжек­ тора и уменьшая расход на деаэратор 10.

154

Ёспомогательный конденсатный насос І подает воду из вспомога­ тельного конденсатора 3 через охладитель 4 вспомогательного эжек­ тора в главную конденсатную магистраль после охладителей 17 глав­ ных эжекторов. Производительность вспомогательного конденсатного

вспомогательный насос, обеспечивая охлаждение теплообменных ап­ паратов; полученное конденсатом тепло используется в цикле.

Так как регулятор уровня конденсатора имеет жесткую обратную связь и регулирующий орган и а отводе воды из конденсатора, то он обеспечивает возрастающую характеристику регулирования. Бла­ годаря этому уменьшение уровня воды в котлах с ростом нагрузки компенсируется соответствующим увеличением количества конден­ сата из уравнительных цистерн, а уровень воды в деаэраторе сохра­ няется неизменным на всех нагрузках.

Для восполнения утечек из цикла служит регулятор 12, настроен­ ный на средний рабочий уровень в деаэраторе. Регулятор, имеющий двухходовой клапан, контролирует добавочное питание конденсато­ ров, так как дистиллят от испарителя котельной воды в данной уста­ новке подается через сборник 8 горячих конденсатов дренажным насо­ сом 7 непосредственно в деаэратор.

Если утечки воды и пара из цикла превышают величину подачи дистиллята от испарителя, уровень в деаэраторе стремится понизить­ ся и регулятор открывает клапан 19, через который из цистерны дис­ тиллятов 9 осуществляется добавочное питание конденсаторов (глав­ ного или вспомогательного, в зависимости от режима). Если подача дистиллята от испарителя больше величины утечек и уровень в деа­ эраторе стремится повыситься, регулятор открывает клапан 18, через который избытки воды сбрасываются из напорной конденсатной ма­ гистрали на цистерну дистиллятов.

На стояночном режиме с малой нагрузкой котлов и максимальной производительностью испарителя производится такое переключение, при котором сброс избытков воды ведется на цистерну непосредствен­ но от напорной магистрали дренажного насоса через тот же клапан 18.

На случай аварийных отклонений уровня в деаэраторе установле­ ны предельные поплавковые регуляторы верхнего и нижнего уровней, являющиеся средством защиты и не участвующие в нормальном про­ цессе регулирования.

При включении испарителя котельной воды на большую произво­ дительность количество охлаждающего конденсата уже недостаточно для обеспечения нормальной работы теплообменных аппаратов. При повышении температуры конденсата за охладителем испарителя до 70° С регулятор 25 температуры начнет открывать регулирующий клапан 27 рециркуляции и увеличивать расход конденсата через теплообменные аппараты на конденсатор (главный на ходовом режиме, вспомогатель­ ный на стояночном режиме), не допуская повышения температуры на установившемся режиме более 75° С. Это обеспечивает нормальную работу эжектора отсоса пара от уплотнений турбин.

155

Одновременно с клапаном температурной рециркуляции открывает­ ся установленный на одном штоке с ним обводной клапан 26, включен­ ный параллельно с дроссельными клапанами регуляторов уровней в конденсаторах и пропускающий тот расход, который проходит затем через клапан 27.

Измерительное устройство регулятора температуры конденсата включает в себя ампулу 14, расположенную в конденсатном трубопро­ воде, сильфонный измеритель давления 24 и соединяющий их капил­ ляр 23. Все это устройство заполнено эфиром.

Давление насыщенных паров в ампуле зависит от температуры омы­ вающего ее конденсата. Это давление из ампулы передается через жид­ кую часть наполнителя по капилляру на сильфом и далее на весовое рычажное устройство, определяющее положение струйной трубки уси­ лительного реле.

а регулятор температуры конденсатов поддерживает температуру кон­ денсата за охладителем испарителя с точностью + 3° С от режимной температуры.

4.Как определить абсолютное давление в конденсаторе?

5.Какова' классификация конденсаторов?

8.Какие механизмы обслуживают коиденсатную установку?

9.Что обеспечивает комплексная автоматизация в копденсатной установке?

Глава VIII

С И С Т Е М Ы И У С Т Р О Й С Т В А , О Б С Л У Ж И В А Ю Щ И Е ТУРБИНЫ

§ 39. ГЛАВНЫЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПАРОПРОВОДЫ

Главный паропровод служит для подвода пара от главных котлов к главным турбинам.

Паропровод состоит из труб с их соединительными деталями: ар­ матуры с приводами измерительных устройств, поддерживаемых пру­ жинами подвесок, компенсаторов (тепловых удлинителей), тепловой изоляции.

Трубы применяют бесшовные из углеродистой стали, а для пара с температурой выше 430° С — из легированной стали. В зависимости

156

от условного давления, для каждого наружного диаметра труб уста­ новлена определенная толщина стены.

Трубы соединяются посредством фланцев, ниппелей и муфт. В за­ висимости от условных проходов и условных давлений, для судовых трубопроводов применяют различные типы фланцев. Некоторые из них показаны на рис. 137. При температуре пара до 450° С трубы соединяют фланцами из углеродистой стали, а при более высоких температурах —

Рис. 137. Способы крепления трубопроводов

фланцами из молибденовой и хромомолибденовой стали. Свободные фланцы лучше, чем жесткие, противостоят деформациям трубопровода.

Герметичность фланцевого соединения достигают тщательной об­ работкой поверхности фланцев и установкой между ними уплотняю­ щих прокладок из металла, паронита, клингерита, асбеста с метал­ лической сеткой. Паронит и клйнгерит применяют в паропроводах на­ сыщенного и перегретого пара при давлении до 30 ата. При более высоких давлениях устанавливают металлические прокладки: из отожженной меди или отожженного железа.

Участки паропровода подвешивают на подвесках с пружинами оп­ ределенной жесткости.

157

У фланцевых соединений трубопроводов пара с повышенными пара­ метрами в начальный период эксплуатации возможны пропуски вслед­ ствие первичной ползучести материала болтов. Поэтому необходимо своевременно подтягивать болты. Первую подтяжку производят по окончании ходовых испытаний, даже если пропусков пара не было. В период эксплуатации при повышенных параметрах пара контроли­ руют также ползучесть металла трубопровода.

Для безопасности работающих в машинном отделении и уменьше­ ния потерь тепла трубопроводы, по которым протекает пар с темпера­ турой выше 50° С, изолируют, причем при температуре воздуха 25° С температура поверхности изоляции не должна превышать 50° С.

Для изоляции трубопровода с температурой 100—300° С приме­ няют обожженный кпзельгуровый кирпич, альфоль (алюминиевая фольга), стекловойлок-ныовель (магнезия и асбест), асбестовый кар­ тон.

Трубы малого диаметра изолируют асбестовым шнуром, который спирально навивают плотно прилегающими друг к другу витками. Поверхность изоляции покрывают «гипсовкой» (слой обмазки, из­ готовленный из порошка ныовеля или глиноземистого цемента, разве­ денного водой до тестообразного состояния) или обшивают асбесто­ вым полотном (иногда в несколько слоев).

Трубы большого диаметра изолируют специальной массой (кизель­ гур, асбестомагнезиальная смесь и др.), которую разводят в воде до тестообразного состояния и слоями наносят на поверхность. Для изо­ ляции прямолинейных участков таких трубопроводов удобно приме­ нять изолировочные скорлупы, изготовленные заранее. Поверхность изоляции иногда обшивают асбестовой тканью.

Эффективна теплоизоляция прямолинейных участков альфолем, который накладывают последовательно, разделяя их между собой коль­ цами из асбестового полотна или картона. Листы и кольца укрепля­ ют на трубопроводе мягкой стальной или медной проволокой. На альфолиевую изоляцию для жесткости укладывают стальную сетку, на которую наносят гипсовку.

Изоляцию на 80—100 мм не доводят до фланца трубы.

Фланцы, арматуру и прилегающие к ним участки трубы изолиру­ ют матрацами из асбестовой ткани, наполненными волокнистым асбес­ том или иным теплоизоляционным материалом. Для того чтобы матри­ цы можно было быстро снимать и собирать, на их кромках вшиты мед­ ные крючки, с помощью которых матрицы стягивают медной проволо­ кой. Фланцы и арматуру, проход которых меньше 60 мм, изолируют асбестовой тканью на крючках.

Паропроводы в машинном отделении прокладывают в верхних час­ тях для того, чтобы источник тепла был дальше от людей, находящих­ ся в машинном отделении, но в удобном месте для наблюдения.

При нагревании паропровод удлиняется. В связи с этим, чтобы не вызывать больших напряжений и деформаций, на нем ставят компен­ саторы.

Компенсаторы бывают: сальниковые, шланговые, гнутые (трубча­ тые и линзовые).

158

Предварительное натяжение пружин подвесок должно быть та­ ким, чтобы подвеска воспринимала вес участка паропровода и уси­ лия от деформации при его расчетном перемещении.

9

Рис. 139. Опоры трубопроводов

В местах прохода паропровода большого диаметра через водоне­ проницаемые переборки обычно ставят переборочные «стаканы» (рис. 140, а, б), которые одновременно являются и неподвижными пере­ борочными опорами.

Рис. 140. Переборочные стаканы и уплотнения

При необходимости смещения паропровода относительно попереч­ ной водонепроницаемой переборки в месте прохода трубы ставят уп­ лотнение.

Переборочное сальниковое уплотнение (рис. 140, в) применяют толь­ ко в том случае, когда трубопровод вследствие расширения перемеща­

ло